David Snoke

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David W. Snoke
Carrera científica
Los campos	Física
Instituciones	Universidad de Pittsburgh en Pensilvania Sociedad Estadounidense de Física

David W. Snoke es profesor de física en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Pittsburgh. En 2006 fue elegido miembro de la American Physical Society "por su trabajo pionero en la comprensión experimental y teórica de los procesos ópticos dinámicos en sistemas semiconductores". En 2004, coescribió un controvertido artículo con el destacado defensor del diseño inteligente Michael Behe. En 2007, su grupo de investigación fue el primero en informar sobre la condensación de polaritones de Bose-Einstein en una trampa. David Snoke y el físico teórico Jonathan Keeling publicaron recientemente un artículo en el que anunciaban una nueva era para los condensados de polaritones, diciendo que los polaritones son posiblemente la "... mejor esperanza para aprovechar los extraños efectos de la condensación cuántica y la superfluidez en las aplicaciones cotidianas".

Contenido

1 carrera académica
2 Condensación de polaritones de Bose-Einstein
3 Dinámica de desequilibrio
4 Biología Numérica
5 Ciencia y Teología
6 Bibliografía
7 Enlaces externos
8 referencias

Carrera académica

Snoke recibió su licenciatura en física de la Universidad de Cornell y su doctorado en física de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Ha trabajado para The Aerospace Corporation y fue científico invitado y miembro del Instituto Max Planck.

Su investigación experimental y teórica se ha centrado en los procesos mecánicos cuánticos fundamentales en la óptica de semiconductores, es decir, transiciones de fase de electrones y huecos. Dos impulsos principales han sido la condensación de excitones y polaritones de Bose-Einstein. También ha tenido pequeños esfuerzos en biología numérica y ha publicado sobre el tema de la interacción de la ciencia y la teología.

Condensación de polaritones de Bose-Einstein

Figura 1: Distribución de energía de polaritones en equilibrio, a varias densidades. Las líneas continuas se ajustan a la distribución de equilibrio de Bose-Einstein. Los dos conjuntos de datos en las densidades más altas no se ajustan a la distribución de Bose-Einstein porque tienen un condensado que está fuertemente alterado en su distribución de momento por interacciones de las partículas. De Ref.

En 2007, el grupo de investigación de Snoke en la Universidad de Pittsburgh utilizó el estrés para atrapar polaritones en regiones confinadas, de manera similar a la forma en que los átomos están confinados en trampas para los experimentos de condensación de Bose-Einstein. La observación de la condensación de polaritones en una trampa fue significativa porque los polaritones se desplazaron del punto de excitación del láser, por lo que el efecto no se pudo atribuir a un simple efecto no lineal de la luz del láser. Hitos posteriores de Snoke y colaboradores incluyen mostrar una clara diferencia entre la condensación de polaritones y el láser estándar, mostrando la circulación cuantificada de un condensado de polaritones en un anillo, y la primera demostración clara de la condensación de polaritones en equilibrio de Bose-Einstein (ver Figura 1), en colaboración con el grupo Keith Nelson del MIT. Antes de este resultado, los condensados de polaritón siempre se observaban fuera de equilibrio. Para una discusión general de la condensación de polaritones de Bose-Einstein, vea esta página.

Dinámica de desequilibrio

Las cuestiones básicas de cómo los sistemas fuera de equilibrio se acercan al equilibrio ("equilibrio" o "termalización") han implicado cuestiones profundas de física de larga data, a veces llamadas la " flecha del tiempo " termodinámica, con debates que se remontan a Boltzmann. En 1989, Snoke fue uno de los primeros en realizar simulaciones del equilibrio de un condensado de Bose-Einstein, utilizando una solución numérica de la ecuación cuántica de Boltzmann. En 1994, Snoke mostró concordancia entre las mediciones experimentales resueltas en el tiempo de una distribución de partículas y la solución de la ecuación cuántica de Boltzmann. En 2012, él y el teórico Steve Girvin publicaron un artículo fundamental sobre la justificación de la Segunda Ley de la Termodinámica basado en el análisis de la ecuación cuántica de Boltzmann, que ha impactado la filosofía de la Segunda Ley. Otro trabajo de Snoke ha incluido la dinámica de no equilibrio del plasma de electrones y la transición de Mott del gas excitón al plasma con agujeros de electrones.

Biología numérica

En 2004, Snoke co-autor de un artículo con Michael Behe, un alto miembro del Discovery Institute 's Centro para la Ciencia y la Cultura, en la revista científica Protein Science, que recibió críticas generalizadas. La contribución de Snoke al artículo fue un apéndice que verificaba los resultados numéricos con cálculos analíticos que mostraban la ley de potencia relevante, es decir, que para una característica novedosa que requiere múltiples mutaciones neutrales, el tiempo de fijación tiene una dependencia sublineal del tamaño de la población.

Behe ha afirmado que los resultados del artículo apoyan su noción de complejidad irreducible, basada en el cálculo de la probabilidad de mutaciones necesarias para que la evolución tenga éxito. Sin embargo, la versión publicada no abordó el concepto directamente; según Behe, todas las referencias a la complejidad irreducible fueron eliminadas antes de la publicación del artículo a instancias de los revisores. Michael Lynch fue el autor de una respuesta, a la que respondieron Behe y Snoke. Protein Science discutió los artículos en un editorial. Protein Science recibió cartas que "contenían muchos puntos de desacuerdo con el artículo de Behe y Snoke", incluidos los puntos que:

Se produce una variación sustancial en la tasa de fijación de mutaciones, tanto entre linajes como entre sitios en una proteína durante la evolución. Este es un concepto central de la genética de poblaciones moderna [citas eliminadas]
Se sabe que los cambios en un sitio causan cambios en la tasa de mutación y aceptación en otros sitios de una proteína, generalmente llamados cambios "compensatorios" [citas eliminadas]
La recombinación acelera fuertemente la tasa de unión de mutaciones independientes en múltiples sitios y de injertar nuevos dominios con funciones adicionales y sitios de interacción con proteínas para crear nuevos modos de acción o regulación [citas eliminadas]
La selección actúa continuamente, y los efectos acumulativos, más que un solo cambio fuertemente adaptativo, son la base de la evolución bajo un modelo darwiniano. Por lo tanto, también se debe suponer que se seleccionan estados intermedios.

Las suposiciones del artículo han sido severamente criticadas y las conclusiones que extrae de su modelo matemático han sido tanto criticadas como contradecidas:

Un ensayo criticó el artículo por "simplificar demasiado el proceso, lo que da lugar a conclusiones cuestionables", que "[t] sus supuestos sesgan sus resultados hacia cifras más pesimistas", incluido un supuesto que es "probablemente falso en todas las circunstancias", otro eso es "probablemente falso como regla general" y suponiendo un nivel de sustituciones "demasiado alto" que destruiría la función de la proteína. Concluye "[e] e irónicamente, a pesar de estas suposiciones erróneas, Behe y Snoke muestran que la probabilidad de que evolucionen pequeñas características de múltiples residuos es extremadamente alta, dados los tipos de organismos a los que se aplica el modelo de Behe y Snoke".
Investigaciones más recientes sugieren que el modelo de Behe y Snoke, e incluso la respuesta de Lynch, pueden haber sido "subestimaciones sustanciales" "de la tasa de obtención de una combinación adaptativa de mutaciones".
El análisis bioquímico de la pregunta ha apoyado una visión evolutiva ortodoxa y rechazó el enfoque de Behe y Snoke como un "modelo irrazonable que asume 'saltos en el aire', como la evolución de actividades completamente nuevas a través de cambios de aminoácidos múltiples y simultáneos".

El 7 de mayo de 2005, Behe describió el artículo presentando argumentos a favor de la complejidad irreducible en su testimonio en las audiencias de evolución de Kansas. En el juicio del Distrito Escolar del Área de Kitzmiller v. Dover más tarde ese año, fue el único artículo al que tanto Behe como Scott Minnich hicieron referencia como apoyo al diseño inteligente. En su fallo, el juez Jones señaló que "una revisión del artículo indica que no menciona ni la complejidad irreducible ni el DI. De hecho, el profesor Behe admitió que el estudio que forma la base del artículo no descarta muchos mecanismos evolutivos conocidos y que la investigación en realidad podría apoyar las vías evolutivas si se usara un tamaño de población biológicamente realista ".

En 2014, David Snoke, junto con los coautores Jeffrey Cox y Donald Petcher, publicaron un estudio numérico de la evolución de estructuras novedosas, en la revista Complexity. El modelo pretendía abordar el problema fundamental de la compensación del costo de permitir estructuras novedosas que aún no son funcionales, versus el beneficio de la eventual nueva función.

Ciencia y teología

Su libro, A Biblical Case for an Old Earth (Baker Books, 2006) fue descrito en una revisión del profesor de derecho David W. Opderbeck, en Perspectives on Science and Christian Faith de American Scientific Affiliation's Perspectives on Science and Christian Faith como "exitoso [ing] admirablemente" en " estableciendo que el punto de vista de la 'era del día' es una alternativa válida para los cristianos que se aferran a la infalibilidad bíblica ", pero como" menos persuasivo "al" argumentar a favor de una comprensión concordista de los textos del Génesis y la ciencia moderna ". Snoke fue elegido miembro de la American Scientific Affiliation en 2006. En 2014 publicó un artículo de revisión para el Discovery Institute, argumentando que el paradigma predominante de la biología de sistemas moderna favorece una perspectiva de diseño inteligente, es decir, que los biólogos de sistemas comúnmente asumen un "buen diseño " paradigma.

Bibliografía

Física del estado sólido: conceptos esenciales, publicado por Addison-Wesley (2008). ISBN 978-0-8053-8664-6
Un caso bíblico para una tierra vieja, publicado por Baker Books (2006). ISBN 0-8010-6619-0
Filosofía natural: física y pensamiento occidental, distribuido por Access Research Network (2003).
Condensación de Bose-Einstein, publicado por Cambridge University Press (1996). ISBN 978-0-521-58990-1 ; ISBN 0-521-58990-8
Condensación de excitones y biexcitones de Bose-Einstein, publicado por Cambridge University Press (1999). ISBN 978-0521580991 ; ISBN 0521580994
Temas universales de la condensación de Bose-Einstein, publicado por Cambridge University Press (2017). ISBN 978-1107085695 ; ISBN 1107085691

enlaces externos

Snoke Lab - Sitio web oficial